[發明專利]一種關節減速比自動標定方法、控制系統及其機器人

在審

• 申請號: 201910759787.2
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110549335A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 馬章宇;孔令超;金明亮;鐘成堡;崔中;程順鵬;章冪
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/12;B25J9/10;B25J19/02
• 代理公司: 44438 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳旭燕

本發明提供了一種關節減速比自動標定方法、控制系統及其機器人，方法為通過獲取上一關節臂的電機轉速和下一關節臂的轉速，然后利用公式計算實時的減速比，本發明實現了機器人關節減速比的自動標定，使在機器人使用過程中，自動監測各關節減速比，并進行標定，以提高機器人的性能。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種關節減速比自動標定方法、控制系統及其機器人。

背景技術

隨著經濟的飛速發展，越來越多的工業領域向自動化方向發展，隨著自動化程度的加深，工業機器人的需求量也越來越大。由于機器人本體存在包括制造、維修、裝配誤差，傳動誤差，磨損，柔順性等諸多因素的影響，而這些因素的影響直接導致控制器中的內部名義運動學模塊不能準確描述末端執行器實際位姿與機器人各結構參數之間的關系，從而使得末端執行器發生偏移，并產生位姿誤差。因此，需要通過機器人標定方法對控制器中的相關參數誤差進行辨識或補償，從而使得位姿準確度性能得到增強，關節減速比便是其中一項關鍵參數。

通常情況下，機器人標定需借助外部設備，如激光跟蹤儀、拉線儀等，對機器人進行標定測試，然后將標定的結果手工輸入機器人控制器中進行標定。該方法操作復雜，并且是在機器人出廠時，或者機器人性能較差時才會進行標定，且無法實現自動標定。

因此，為解決上述標定操作復雜，需要一種簡單的關節減速比自動標定方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出了一種關節減速比自動標定方法、控制系統及其機器人，使機器人在使用過程中，自動監測各關節減速比，并進行標定，以提高機器人的性能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種關節減速比自動標定方法，通過獲取上一關節臂的電機轉速和下一關節臂的轉速，然后利用公式計算實時的減速比，公式如下： ，其中V_電機表示電機的轉速，V_關節臂表示下一關節臂的轉速，n為某一時間段內監測的次數。

進一步的，上一關節臂上安裝有電機，電機自帶的電機編碼器獲取上一關節臂的電機轉速。

進一步的，下一關節臂的轉速通過安裝在線纜管上的關節臂編碼器獲得。

一種關節減速比自動標定控制系統，包括機器人控制器，所述機器人控制器包括減速比識別模塊和運動學模塊，所述減速比識別模塊在工作時實現以上任一項的關節減速比自動標定方法。

進一步的，所述減速比識別模塊分別與電機編碼器、關節臂編碼器通信，實時監測電機的轉速和下一關節臂的轉速，并計算出實時的減速比。

進一步的，減速比識別模塊將計算得到的實際減速比傳輸到運動學模塊中，運動學模塊根據實際減速比修正，進而實現機器人關節減速比的自動標定。

一種機器人，包括上一關節臂和下一關節臂，上一關節臂與下一關節臂通過連接機構裝配， 所述上一關節臂上安裝有電機，所述電機上自帶有電機編碼器，所述下一關節臂上安裝有關節臂編碼器，電機編碼器用于獲取電機的轉速，關節臂編碼器用于獲取下一關節臂的轉速。

進一步的，所述連接機構包括第一同步帶輪、連接法蘭、減速機、第二同步帶輪和線纜管，所述第一同步帶輪與電機的輸出軸連接，所述第二同步帶輪通過同步帶與第一同步帶輪連接，第二同步帶輪通過連接法蘭與減速機連接，所述線纜管安裝在下一關節臂上。通過連接機構實現了機器人上一關節臂和下一關節臂的連接，保證了上一關節臂到下一關節臂的傳動平順。

進一步的，所述關節臂編碼器安裝在線纜管上，關節臂編碼器用于檢測下一關節臂的轉速，線纜管用于保護線纜。

進一步的，還包括如權利要求以上任一項所述的關節減速比自動標定控制系統。